1. Теоретические основы зонирования

При обтекании здания ветровым потоком на поверхности кровли возникает знакопеременное давление: положительное (на наветренной стороне) и отрицательное — ветровое разрежение (на подветренной стороне и в угловых зонах). Именно отрицательное давление (отсос) представляет наибольшую опасность для механически закреплённой мембраны, так как стремится оторвать её от основания.

Максимальные отрицательные аэродинамические коэффициенты возникают в углах здания из-за срыва вихрей (угловой вихрь), затем — вдоль краёв, и минимальны в центре кровли.

2. Определение параметра e

Ключевой геометрический параметр для зонирования:

e = min(b; 2h)

где:

• b — размер здания в плане в направлении, перпендикулярном направлению ветра;
• h — высота здания (от уровня земли до верха парапета).

Для зданий с h ≤ b (большинство случаев): e = 2h. Для высотных зданий (h > b): e = b.

3. Геометрия зон для плоской кровли с парапетом

4. Пример зонирования

Исходные данные: здание 60 × 30 м, высота h = 12 м.

1. e = min(30; 2×12) = min(30; 24) = 24 м
2. Угловая зона F: 24/4 × 24/4 = 6 × 6 м (4 зоны по углам)
3. Торцевая зона G: 6 × 12 м (2 зоны по коротким сторонам)
4. Периметральная зона H: полоса шириной 12 м вдоль длинных сторон (d − e/2 = 60 − 12 = 48 м длина)
5. Центральная зона I: (30 − 12) × (60 − 12) = 18 × 48 = 864 м²

5. Требования к количеству крепежа по зонам

6. Особые случаи зонирования

• Кровля без парапета: зоны F и G расширяются, C_p увеличиваются на 20–30% из-за отсутствия парапета, снижающего вихреобразование.
• Высокий парапет (h_p > 0,5 м): допускается снижение C_p на 15–25% по данным аэродинамических испытаний.
• Здание сложной формы в плане (L, П, Н-образное): зонирование выполняется для каждого крыла отдельно, внутренние углы рассматриваются как угловые зоны с C_p = −3,5.
• Наличие фонарей, выходов на кровлю: вокруг каждого препятствия высотой более 0,5 м выделяется локальная краевая зона шириной 1,5 м с C_p = −2,0.
• Высотное здание (h > 60 м): требуется уточнение C_p по данным аэродинамических испытаний в аэродинамической трубе.

7. Схемы расстановки крепежа

Рекомендуемые схемы расстановки крепежа по зонам:

• Угловая зона F: шахматная расстановка с шагом 150–200 мм, 4–5 рядов.
• Торцевая зона G: шахматная расстановка с шагом 200–250 мм, 3 ряда.
• Периметральная зона H: линейная или шахматная с шагом 250–300 мм, 2–3 ряда.
• Центральная зона I: равномерная расстановка с шагом 333–500 мм.

Крепёж в рядах смещается на половину шага для исключения образования сплошных линий перфорации утеплителя.